大姚铜矿六Ⅱ盘区矿柱应力变化监测

本文根据大姚铜矿六中段Ⅱ盘区光应力计监测结果,分析了该盘区开采后期盘区矿柱的应力变化与破坏过程。在光应力计率定试验中提出了一些改进措施。     

深部开采覆岩自重应力的分布特点与计算模式

本文应用岩石力学理论,结合生产实践,提出深部开采条件下岩体自重应力分布规律的特殊性及其实用价值;用深入浅出的方式对空场稳定复杂的覆岩厚度及围岩承载范围问题进行探索,提出了计算模式,并以实例进行了验证。     

深埋非圆形地下洞室围岩应力解析分析的“当量半径”法

受施工方法与施工手段的限制,常见的地下洞室断面形状都是矩形、直墙半圆拱形等典型的非圆形断面形式。限于目前弹塑性力学和岩石力学的发展水平,除椭圆等极少数非圆形地下洞室周边的应力分布有理论解析解外,其它非圆形地下洞室周围的应力分布都缺乏精确的理论解析解,直接影响了地下洞室的围岩稳定性分析和支护形式与支护参数设计。本文在全面分析影响地下洞室围岩稳定性主要因素的基础上,系统论述了地下洞室深埋的3重含义;分析了采用外接圆半径法进行非圆形地下洞室周围应力分布理论分析时存在的主要问题;提出了以"当量半径"为特征尺寸的等面积虚拟圆来替代实际非圆形地下洞室的简化方法和"当量半径"的计算公式,为非圆形地下洞室的围岩稳定性分析和支护形式与支护参数设计提供了科学的理论依据。     

数字散斑技术及其在残余应力测量中的应用

介绍了数字散班技术及其关键技术诸如图象处理、条纹分析等,并讨论了应用数字剪切散斑干涉法与应力相结合测量残余应力的可性行和参考方案。     

论埋藏深度对隧洞围岩与衬砌应力的影响

隧洞开挖引起的围岩应力重新分布和应力集中是导致围岩失稳破坏的根本作用力。在理论分析的基础上,以圆形隧洞为研究对象,应用FLAC3D程序进行数值模拟,分析了埋藏深度对隧洞围岩与衬砌应力的影响规律,为隧洞建设与维护提供科学的理论指导。     

高应力破裂岩体锚网支护机理及应用

本文通过对树脂锚杆作用机理进行研究，建立树脂锚杆的力学模型，发现树脂锚杆的锚固力与围岩性质、树脂锚固剂、锚杆杆体和围岩应力等因素有关；同时分析了锚网支护与围岩共同作用机理，并应用FLAC对锚网支护机理进行研究，发现锚网支护与围岩形成压缩拱，依靠压缩拱来抵抗围岩应力，进而维护巷道围岩的稳定。通过在红透山铜矿进行现场试验，锚网支护能够维护高应力破裂岩体围岩的稳定，在同类矿山中具有推广应用价值。     

TiNiNb形状记忆合金管接头径向压应力的模拟计算

形状记忆合金管接头与被接管接触面上压应力研究对其工程应用具有重要价值.利用弹塑性理论对TiNiNb管接头连接过程应力进行分析,建立了力学模型,对径向压应力随温度变化情况进行了模拟计算.计算分析了管接头厚度、内径值和配合间隙对径向压应力的影响,计算分析表明材料膨胀系数对紧固力有明显影响.实验测试值与该力学模型模拟计算值比较吻合,该力学模型能较好的模拟管接头的力学行为.     

不同应力路径下岩石细观力学性能离散元研究

岩体工程中的应力状态对围岩的稳定性具有重要影响。为研究地下巷道中岩体应力状态对围岩稳定性的影响规律,基于离散元理论,对地下巷道开挖过程的应力状态进行分析,开展了围压卸载—轴压增加、围压卸载—轴压不变和围压卸载—轴压减少3种不同卸载路径下的三轴压缩数值模拟试验,并与常规三轴压缩试验进行对比,分析了不同应力路径下的岩石宏观强度特征及细观损伤过程差异性。结果表明：强度准则和应力张量状态不受卸载路径的影响,但不同应力路径下岩体的损伤过程不同,围压卸载—轴压不变应力路径下的微观裂纹发育最密集,而围压卸载—轴压增加应力路径下的裂纹丛集速度最快。研究结果可为地下巷道开挖过程中的围岩应力卸载破坏分析提供参考。     

切缝药包爆破应力分布规律的研究

本文通过对切缝药包在铅铸体中爆炸和动光弹爆炸加载试验的力学分析与研究，得出了切缝方向上作用于孔壁的压力发生突变，即在该方向形成了高度应力集中的结论，同时根据砂浆模型试验表明，切缝方向孔壁介质的破坏是拉应力作用，而垂直于切缝方向的主应力是压应力，故而破坏面是切缝方向。     

井工矿井围岩应力研究

随着矿业开发力度的进一步加大,矿井的开采深度不断地加深,这一加深将伴随着围岩的自身重力、温度、水压、地下水等相应的增大,岩石的力学性能发生了显著的变化,岩石出现了软化等现象.该文采用ADINA线性有限元分析模块对深井围岩应力进行了仿真数值模拟分析计算,评价围岩的稳定性,保证矿井的安全.     

滨海矿区地应力与岩石力学参数随埋深的变化规律及其相互关系

三山岛金矿西岭矿区是我国首个进行滨海开采的金属矿区,研究埋深对该区域地应力和岩石力学性质的影响,对于滨海岩石工程开挖设计及灾害防控具有重要意义。通过对该矿区3个地质钻孔ZK88-21、ZK88-14和ZK94-2的不同埋深岩芯进行取样,获取埋深300~1 900 m范围内的岩石标准试样。采用MTS815和声发射系统测试不同埋深岩石的力学参数与不同方向的声发射Kaiser效应点,进而获得不同埋深岩石的力学参数和地应力特征。以此为基础,分析滨海矿区不同埋深地应力、岩石力学参数及其之间的相互关系。结果表明：随着埋深的增加,滨海矿区岩石力学参数、自重应力、垂直应力、最大水平应力和最小水平应力均呈近似对数函数趋势增加,垂直应力的增幅逐渐小于自重应力。岩石力学参数与地应力大致呈对数关系,最大水平应力对岩石力学参数的影响大于最小主应力。埋深对岩石抗拉强度的影响大于其对抗压强度的影响。     

分段崩落法回采顺序对进路受力状态影响分析

某金矿主要开采 7-2# 矿脉,矿体及围岩节理裂隙发育,且矿体赋存深度超过 500m,在较大地应力条件下围岩受采动影响极易冒落。该矿浅部资源采用干式嗣后充填采矿法时岩层不易控制,且留设矿柱造成高品位矿石损失率较高,冒落的围岩混入矿石中使贫化率居高不下。为解决上述问题,在开采深部资源时变更为进路式无底柱分段崩落法开采,而不同进路的回采顺序对与之相邻的回采进路受力状态影响较大,为提高进路内凿岩、出矿作业的安全性,需深入分析回采顺序与进路稳定性之间的关系。结合实际,本文提出了 5 种进路回采顺序,并通过 FLAC3D 数值模拟对各回采顺序条件下进路的受力进行了分析,结果表明采用双翼阶梯式回采方式,进路周边围岩应力分布较为均匀,回采进路一定时期内能够保持稳定,可大幅提高进路内作业安全性。     

金川二矿区地应力特征及其对巷道变形破坏的影响研究

随着地下工程建设不断向地球更深处发展,高地应力已成为影响深部巷道围岩稳定性的关键因素。针对金川二矿区高地应力问题,总结研究区地应力分布特征,采用离散元数值方法计算了3种不同地应力条件下巷道围岩的变形破坏过程。所得主要结论包括：（1）研究区地应力分布离散性较强,已测最大主应力多数为水平方向,但随着埋深的增加,竖直主应力逐渐接近水平主应力;（2）均质围岩巷道变形模式主要为顶板下沉和底鼓,变形主要依靠塑性流动,高地应力未改变巷道围岩变形模式,但加剧了其破坏程度;（3）在以水平地应力为主导的条件下开挖巷道,应加强顶、底板的支护,且塑性变形往往具有显著的时间效应,施工中应对巷道变形进行周期性监测。     

不同应力条件下硬岩强度与破裂特性试验研究

深部工程围岩内的岩石可能处于一维、二维和三维应力状态下,分别对应室内单轴压缩、双轴压缩和真三轴压缩试验中岩样的应力状态。通过开展单轴、双轴和真三轴压缩试验,系统研究了不同应力状态和水平下岩石非常规破坏的发生机制。不同高宽比和宽厚比岩样的单轴压缩试验结果表明：随着岩样厚度的增加,单轴抗压强度单调增加;随着岩样高度的增加,单轴抗压强度往往先增加后减小,且矮薄岩样更容易发生岩爆和板裂等非常规破坏。双轴或真三轴压缩试验中岩样的抗压强度均表现出明显的中间主应力效应。在相同最小主应力下,随着中间主应力的增加,岩样的双轴抗压强度和真三轴抗压强度均呈先增加后减小的变化趋势,双轴抗压强度增长率则呈先减小而后小幅增大的趋势。通过定义强度增量参数ν和中间主应力位置参数λ构建了指数岩石真三轴强度准则。低围压限制、非对称围压限制和短裂纹扩展路径是引起岩石非常规破坏的主要条件。     

地应力场与地质构造运动关系研究

初始地应力是地下工程围岩稳定与支护结构设计的一个基本参数。文中详细介绍了地应力计算原理 ,并根据矿区实测地应力资料 ,分析了区域初始地应力场与地质构造运动的关系。为进一步研究本地区地质构造运动的演化规律提供了依据。     

冲击荷载下岩石裂纹扩展研究进展

为了给深部资源开采和大型地下空间工程中围岩体的变形机理及稳定性控制提供理论基础，通过查阅大量关于表征岩石裂纹扩展的裂纹扩展模型、应力强度因子和断裂韧性的国内外文献，总结了前人的研究成果。依据现有研究，提出了动荷载作用下岩石裂纹扩展的几点建议：（1）综合考虑弹性力学、断裂力学和损伤力学建立岩石材料从微观断裂到宏观破坏这一演变过程的理论模型，使理论模型更加适应岩石材料的非线性特征；（2）采用分形、自组织和混沌等非线性理论表征动荷载作用下岩石内部以及表面裂纹的扩展演化特征；（3）采用颗粒离散元和有限差分模拟岩石材料裂纹扩展演化特征。     

矿山巷道地压形成机理及分布规律的研究

通过对国内外学者研究巷道地压问题论述的分析,总结出矿山巷道地压形成的一般机理,并运用数值分析软件和有限差分的基本原理,对半圆拱形巷道在一定的侧压系数条件下开挖前后围岩应力状态进行数值模拟与分析,总结出半圆拱形巷道开挖后围岩应力的分布规律。